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中国激光
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周炳琨

月刊

0258-7025

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201800

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中国激光/Journal Chinese Journal of LasersCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是我国唯一全面反映激光领域最新成就的专业学报类期刊。主要发表我国在激光、光学、材料应用及激光医学方面卓有成就的科学家的研究论文。涉及领域包括激光器件、新型激光器、非成性光学、激光在材料中的应用、激光及光纤技术在医学中的使用，锁模超短脉冲技术、精密光谱学、强光物理、量子光学、全息技术及光信息处理。
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    激光诱导击穿光谱结合随机森林的稀土矿石中钪元素定量分析

    周嘉俊李茂刚张天龙汤宏胜...
    171-179页
    查看更多>>摘要：钪(Sc)被广泛用于固体氧化燃料电池、陶瓷材料、催化剂与轻质高温合金等的制造，是不可或缺的重要战略资源，稀土矿石中Sc元素的定量分析对于稀土矿的勘探、开采具有重要意义。笔者提出了一种基于激光诱导击穿光谱(LIBS)结合随机森林(RF)算法的稀土矿石样品中Sc元素定量分析的方法。首先，考察了不同光谱预处理方法对RF校正模型预测性能的影响;然后，利用变量重要性测量(VIM)进行RF校正模型输入变量的选择与优化。为了进一步验证VIM-RF模型的预测性能，将其与标准曲线法、偏最小二乘(PLS)以及基于波段选择的RF模型进行了比较。最后，在最优化的光谱预处理(WT)和VIM阈值(阈值为0。016)等条件下，建立了基于小波变换结合VIM的RF校正模型。结果表明，VIM-RF校正模型表现出了良好的预测性能:R2CV为0。9981，RMSECV为0。0430mg/kg，MRECV为 0。0047，R2P为0。9993，RMSEP为0。4964 mg/kg，MREP为0。0481。因此，LIBS技术结合RF算法可以有效实现稀土矿石中稀土元素Sc的定量分析，可为稀土矿石的品位分析与精准开采提供借鉴。

    光谱学激光诱导击穿光谱稀土矿石定量分析随机森林变量选择

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    用于原子磁强计的超表面集成反射型气室设计

    史镕瑞雷程梁庭王涛龙...
    180-185页
    查看更多>>摘要：原子磁强计以其高灵敏度和成本低等优势受到了越来越多的关注，如今，进一步提高原子磁强计的芯片集成度已成为主要趋势，因为它有利于生物磁性测量与成像。但是，目前实现原子磁强计小型化的主要障碍是微加工原子气室的光学元件分立。鉴于此，笔者提出一种基于新兴超表面的超紧凑片上原子气室方案，该方案将超表面与各向异性腐蚀的单晶硅相结合，在保证高灵敏度的同时提高了原子气室的集成度。该方案能够对圆偏振入射光束进行光路操纵，效率可达到80％。超表面采用厚度为500 nm的硅设计而成，可以通过基本的微加工工艺直接在原子气室上制造。所设计的新型原子气室具有集成度高、可大批量制造的优点，为未来生物磁性传感系统的发展提供了参考。

    表面光学超表面异常折射原子气室原子磁强计光路集成

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    基于MoS2薄膜耦合波导的高品质因数传感特性研究

    陈颖王建坤丁志欣李美洁...
    186-194页
    查看更多>>摘要：在波导耦合表面等离子体共振传感器结构中引入MoS2材料，提出了一种全介质MoS2薄膜混合耦合波导结构传感器，该结构使得低品质因数(FOM)波导中产生了频域较宽的宽共振，而高FOM波导中产生了频域较窄的窄共振，实现了双波导耦合，进而产生了 Fano共振。对传感结构进行了数值模拟与分析研究，探究了MoS2层数及各结构参数对传感性能的影响，并依据其影响将两波导厚度、相邻两层介质材料厚度、MoS2层数作为输入参数，将FOM值作为输出参数，建立了基于深度极限学习机的优化算法。利用优化算法对权值参数进行优化，对比不同优化算法对光谱的优化能力，最终得到了 GWO-DELM预测模型。结果表明，Fano形状可以通过改变结构参数进行动态调控。在最佳条件下，经过优化算法优化后的Fano共振的FOM值高达50000。

    传感器Fano共振MoS2薄膜双波导耦合GWO-DELM

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    基于金属铑和二氧化硅材料的紫外线超宽带吸收器

    樊浩田薛文瑞陈宇婷孟凡义...
    195-203页
    查看更多>>摘要：设计了一种基于金属铑(Rh)和二氧化硅(SiO2)材料的紫外线吸收器，其单元结构由Rh衬底、SiO2电介质层和Rh图案层构成。采用有限元方法(FEM)分析了该吸收器的吸收特性与入射波波长、入射角、方位角和几何结构参数的依赖关系。结果表明，该紫外线吸收器通过表面等离子体共振效应达到吸收目的。通过调整单元结构的几何参数，可以调整该吸收器的吸收特性。由于结构的旋转对称性，该吸收器具有偏振不敏感性。在所有结构参数均采用最优值的情况下，当入射角为0°～45°、波长为200～400 nm时，均能获得90％以上的高吸收率。吸收率为95％的波段为250～300 nm及325～400nm。所设计的紫外线超宽带吸收器具有优良的吸收性能。采用的Rh金属为紫外波段内吸收材料的选择提供了新的选项。研究结果为紫外线吸收器的设计、制作和应用提供了参考。

    光学器件紫外线吸收器宽带Rh表面等离子体共振

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    基于频率选择表面的太赫兹FP干涉滤光片设计

    廖文焘金尚忠李宏光郭宇烽...
    204-211页
    查看更多>>摘要：在太赫兹频段，为解决FP干涉滤光片反射率低、适用频率范围小及角度稳定性差的问题，设计了一种新的太赫兹频率选择表面结构。首先进行了仿真分析，确定了结构的硅片厚度和金属网栅层数，并对参数进行了优化。然后对该结构的传输特性和角度稳定性进行了仿真，该结构在入射倾斜角0°～45°范围内具有较好的稳定性，最后加工出滤光片实物，对仿真结果的准确性进行验证。在太赫兹波垂直入射的情况下，实物测量结果与仿真结果基本吻合，在1。34～2。34 THz频率范围内，反射率和透射率分别为91。0％～98。4％和0。7％～8。0％，满足FP干涉滤光片高反射率、低透射率要求。

    材料太赫兹超材料频率选择表面FP干涉金属网栅高反射率

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    飞秒激光刻写的10 kW级啁啾倾斜光纤布拉格光栅

    李昊陈金宝叶新宇王崇伟...
    212-214页
    查看更多>>摘要：啁啾倾斜光纤布拉格光栅(CTFBG)是高功率光纤激光系统中抑制受激拉曼散射(SRS)的关键器件。使用飞秒激光在50 μm/400 μm光纤上研制了可承受10 kW激光功率的CTFBG。CTFBG插入损耗为0。03 dB，制冷后的功率温升系数仅为2。4℃/kW，验证了飞秒激光刻写的CTFBG具有优异的功率承受能力。

    光纤光学飞秒激光高功率光纤激光器受激拉曼散射光纤布拉格光栅啁啾倾斜光纤布拉格光栅

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    基于掺磷光纤的光谱平坦超连续谱输出

    张扬许将明梁峻锐柯延钊...
    215页
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